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【全套源文件】STAR-CCM+ & Abaqus 聯合仿真：圓柱體高速入水雙向流固耦合(FSI)深度解析【相關領域】：船舶與海洋工程、兵器科學、航空航天等跨域問題【軟件版本】：STAR-CCM+ 2406 ABAQUS 202X以上本人研究方向為海洋航行器跨域多物理場耦合，指導過多位相關專業碩士博士研究生，科研項目經驗豐富。1.

STAR-CCM+單個軟件內的耦合，STAR-CCM+能夠進行流體控制方程和結構控制方程的求解，可以使用有限體積的流動和有限元的結構來實現流固耦合仿真。

6.考慮多物理場耦合Star-CCM+ 還可以模擬船舶行業中常見的多物理場問題，如結構與流體耦合、熱傳導與流體耦合、流體與湍流聲耦合等。這有助于更全面地評估船舶的性能和可靠性，加強設計的合理性。總結起來，Star-CCM+ 在船舶行業中的應用涵蓋了船體流場分析、性能優化、阻力減少、推進系統優化、湍流和渦流分析以及多物理場耦合等方面。

本文將演示利用中文版STAR CCM+軟件進行渦輪冷卻葉片氣熱耦合計算的工作過程，計算模型源自STAR CCM Online公眾號的文章：渦輪葉片冷卻。葉片為靜止導葉，內部帶有兩彎三通道的冷卻冷卻結構，前緣通道布置了擾流肋，尾緣通道有圓形的擾流柱，冷氣僅從上緣板的排出，冷氣與燃氣不摻混。計算模型為分為三個域，分別是燃氣、冷氣和固體葉片。葉片和燃氣域兩側均為旋轉周期面。

參考案例-熱傳遞和輻射-基于部件的殼體：排氣管參考案例-固體應力-共軛傳熱和熱應力：排氣岐管參考案例-固體應力-流體結構相互作用：振動管參考案例-固體應力-來自映射溫度數據的熱應力：排氣岐管參考案例-與 CAE 程序耦合-Simcenter STAR-CCM+ 至 Simcenter STAR-CCM+ 耦合：煙囪中的熱傳遞參考案例-與 CAE 程序耦合-Abaqus

Simcenter STAR-CCM+ 不僅僅是 CFD 求解器，可以用于管路的流量、流速、壓力、液動力等求解，還是一個集成式的多物理場仿真平臺，用于解決涉及（流體或固體的）流、熱傳遞和應力等多學科耦合問題。

STAR CCM+中包括兩種流動求解器： Segregated Flow Solver（分離求解器） Coupled Flow Solver（耦合求解器） 關于分離和耦合流動求解器： 一般情況下，分離求解器比耦合求解器消耗的內存更少。

因此，以平頭圓柱體為例，本案例運用STAR-CCM+&abaqus對圓柱體入水100m/s過程進行模擬，得到了結構入水過程中周圍流場和自身響應變化。適用領域：航行體入水沖擊，船舶砰擊，海洋結構物漂浮等領域。ST

文章來源：STAR CCM online

本文以一個簡單的案例描述STAR CCM+中Macro的錄制過程。

<p>我們來詳細探討一下西門子STAR-CCM+在工業攪拌行業的應用。</p><p>STAR-CCM+作為一款領先的多物理場計算流體動力學（CFD）軟件，在工業攪拌領域扮演著至關重要的角色。它通過高精度的數值模擬，幫助工程師“透視”攪拌設備內部復雜的流動，從而替代或減少成本高昂、周期漫長的物理試驗，實現攪拌設備的優化設計、故障診斷和性能提升。

STAR-CCM+使得導入、修復、定義和網格化CAD部件的過程盡可能輕松。在最基本的情況下，網格化的清理包括將部分水平體和表面與適當的物理、體網格和邊界條件相關聯，這將是數值模擬的基礎。許多基于部件的操作是可用的，例如部件轉換或布爾操作。選擇是在典型的3D實體建模軟件中執行這些操作，還是在STAR-CCM+中執行這些操作，取決于用戶的偏好。

利用 STAR-CCM+，MSI 公司能夠在 70%、110% 和 150% 的質量流速條件下生成 NPSH 變化數值曲線。根據 STAR-CCM+ 的模擬結果，客戶可以做出明確的水泵設計和方案決定，包括空化性能。

STAR-CCM+軟件CFD理論結構設計仿真分析的合理性得到進一步驗證。5 結論本文采用CFD方法，結合STAR-CCM+軟件中多項流Fluid Film除霜模塊，對某重型卡車的除霜性能進行分析。初始方案由于風道及格柵角度設計不合理，使得各出風口分風不均勻，吹風位置不理想，流動損失較大，達不到目標除霜要求。針對設計缺陷對除霜模型進行優化，最終優化效果顯著，滿足整車除霜性能要求。

圖1 壓力容器模型及邊界STAR-CCM+可以在單個工作界面集成整個仿真流程，是一款真正的幾何處理、網格劃分、求解器、后處理完全一體化環境的軟件，所以在做幾何多參計算，部件替換流場計算方面，高度自動化，大大提高多參流場計算效率。同時STAR-CCM+還是一個集成的多物理場仿真平臺，可以有效解決流動傳熱、有限元應力、流固耦合、多相流、電化學、氣動聲學等多物理問題耦合的場景。

一、基于Star-ccm+的旋轉水輪機數值模擬導讀：STAR-CCM+是一款當前比較流行的計算流體力學軟件，該軟件在旋轉機械領域具有很大的應用場景，本文基于STAR-CCM+軟件中的運動參考系的方法來實現旋轉水輪機的數值模擬，過程涉及變參考系旋轉實現方法，基于VOF方法的水力空化模擬方法以及相關后處理方法等。

本次主要利用STAR CCM+中的3D-CAD模塊來實現流道抽取。 STAR CCM+是一款通用計算流體軟件，包括了從幾何建模、計算前處理、求解器以及后處理器的完整模塊。其中3D-CAD是集成于STAR CCM+中的幾何創建模塊，利用該模塊，用戶可以不僅可以創建幾何模型，還可以對導入的外部幾何模型進行修補，同時還可以提供流道抽取功能。

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